2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

СОСТАВ ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ СИБИРСКОГО КРАТОНА НА ОСНОВАНИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНАТОВ В КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБКАХ

З.В Специус, О.В.Тарских

Научно-исследовательское геологоразведочное предприятие (НИГП) АК АЛРОСА, г. Мирный;

e-mail: spetsius@cnigri.alrosa-mir.ru

Обсуждается состава литосферной мантии Сибирского кратона на основании распределения мегакристов гранатов из ксенолитов мантийных пород в кимберлитах различных полей Якутской кимберлитовой провинции. Использованы оригинальные материалы по распределению и соотношению гранатов основного и ультраосновного различных мантийных парагенезисов более чем в 70 кимберлитовых трубках, на основании чего обсуждается латеральная петрографическая неоднородность литосферной мантии.

Известно, что  кимберлитовая магма является «транспортером» алмазов, а также индикаторных минералов – спутников алмаза, в первую очередь граната, c глубинных зон мантии к поверхности. Этот процесс приводит к разрушению глубинных алмазоносных пород, и высвобождению алмазов и индикаторных минералов, которые, в свою очередь, подвергаются активному воздействию со стороны глубинных флюидов (мантийный метасоматоз) и агрессивной кимберлитовой магмы, замещающей и видоизменяющей мантийные породы и минералы. Это отчасти объясняет, наблюдающиеся в отдельных случаях, более широкие вариации состава мегакристов гранатов из кимберлитов по сравнению с ксенолитами. Соответственно, в кимберлитах встречаются гранаты и другие минералы мантийных пород, а также сами ксенолиты, захваченные с различных уровней мантии.

Многочисленными исследованиями (Соболев, 1974; Dawson, 1980; Специус, Серенко, 1990; Харькив и др., 1998; Spetsius et al., 2008) установлена петрографическая латеральная неоднородность верхней мантии, которая фиксируется не только по ксенолитам, но и по соотношению определенных типов гранатов в кимберлитах различных трубок и полей Якутской кимберлитовой провинции. Нами использованы оригинальные материалы по распределению и соотношению гранатов основного и ультраосновного составов различных мантийных парагенезисов более чем в 70 кимберлитовых трубках, на основании чего обсуждается латеральная петрографическая неоднородность литосферной мантии в различных полях провинции.

Нашими данными подтверждается, что для верхней мантии под Мало-Ботуобинским кимберлитовым полем характерно преобладание пород ультраосновного состава, количество эклогитовых гранатов в изученных выборках находится в пределах 10%. Следует отметить, что в кимберлитах юго-западной части поля (трубки Интернациональная, им. XXIII съезда КПСС) эклогитовые гранаты встречаются реже, чем в кимберлитах северо-восточной.

Кимберлитовые тела Алакит-Мархинского поля образуют несколько пространственно сближенных групп «кустов» (Харькив и др., 1998). Для кимберлитов Алакит-Мархинского поля характерны широкие вариации в частотах встречаемости различных типов гранатов эклогитового парагенезиса. В кимберлитах ряда трубок (Комсомольская, Моркока, Краснопресненская, Радиогеодезическая) количество эклогитовых гранатов не превышает 5% от количества изученных; а в трёх кимберлитовых телах (Искорка, Коллективная, Светлая) наблюдается преобладание эклогитовых гранатов (более 60%).

Для групп трубок с промышленноалмазоносными телами наблюдаются следующая тенденция: тела с максимальной алмазоносностью характеризуются, как правило, низкими содержаниями эклогитового материала. Исключением является расположенная на крайнем юго-западе поля трубка Моркока. Содержание эклогитового материала в её кимберлитах – одно из самых низких в пределах поля, при этом алмазы в ней пока не установлены. Этот факт может объясняться более высокой химической активностью кимберлитовых магм и, вероятно, более высокой, чем обычно температурой внедрявшегося кимберлита, о чем свидетельствует присутствие многочисленных гранатов в келифитовых каймах и оболочках, что могло также обусловить уничтожение алмазов в кимберлитовом расплаве.

Максимальные частоты встречаемости эклогитовых гранатов отмечены в северной части поля (трубки Искорка, Коллективная, Светлая), однако эти сведения базируются на недостаточно представительном материале (выборки по 100 анализов) и требуют подтверждения. Возможно, что в данном случае аномальный состав обусловлен избирательным захватом мантийного материала. Таким образом, для Алакит-Мархинского поля характерен преимущественно ультраосновной состав верхней мантии, но в кимберлитовых телах центральной и северной части поля в значительных количествах присутствуют глубинные эклогиты.

В большинстве кимберлитовых тел Далдынским поля наблюдается преобладание ультраосновного глубинного материала, но при этом на юге и севере данного поля отмечены трубки с высокой частотой встречаемости эклогитового материала, такие как Загадочная, Ну погоди!, Аэромагнитная, Зимняя, Летняя, Полуночная, Удачная (до 30 и более %). В центральной части этого поля располагаются кимберлитовые трубки, где количество эклогитового материала редко превышает 20% (трубка Ленинградская).

Сходство в распределении глубинного материала между Алакит-Мархинским и Далдынским полями согласуется с их геологическим положением вдоль единой зоны глубинных разломов. Характер распределения кимберлитовых тел и распределение глубинного материала в них свидетельствуют о преобладании в верхнемантийном субстрате ультраосновных пород, среди которых имеются линзы эклогитов, в том числе алмазоносных (в северо-западной части Далдынского поля).

Исходя из имеющихся данных, есть основания предполагать, что верхняя мантия под Далдынским полем более неоднородна и, вероятно, более дислоцирована, по сравнению с Алакит-Мархинским и Мирнинским полями, при этом эклогиты в ней распространены более широко и равномерно, что согласуется с. данными по распространенности соответствующих разновидностей ксенолитов мантийных пород (Специус, Серенко, 1990). Характер распределения промышленноалмазоносных тел на территории района заставляет полагать, что большая часть алмазоносных пород сосредоточена на восточном фланге Алакит-Мархинского поля.

Для кимберлитов Верхнее-Мунского поля характерно преобладание ультраосновного глубинного материала, (рис.1); для трубок этого поля характерны повышенные частоты встречаемости псевдоморфоз полного замещения по гранатам и пироксенам, что свидетельствует о широком проявлении метасоматических процессов. Эклогиты в пределах поля, судя по распространённости гранатов различного типа в концентрате кимберлитов, встречаются очень редко.

В кимберлитах Накынского поля исходя из имеющихся данных, эклогитовый и ультраосновной материал встречается в приблизительно равных количествах (см. рис. 1), при этом для трубок Нюрбинская и Ботуобинская характерна повышенная частота встречаемости алмазоносных эклогитов (Специус, Серенко, 2003; Spetsius et al., 2008) и высокое содержание гранатов алмазной ассоциации эклогитового парагенезиса, что позволяет предполагать, что под названными кимберлитовыми трубками породы алмаз-пироповой фации представлены преимущественно эклогитами.

Рис.1. Распределение парагенетических ассоциаций мегакристов мантийных гранатов в кимберлитовых трубках Верхне-Мунского и Накынского полей.

Таким образом, материал субстрата верхней мантии под изученными кимберлитовыми полями представлен преимущественно ультраосновными породами и характеризуется как вертикальной, так и латеральной неоднородностью в распределении различных мантийных ассоциаций по отдельным полям провинции. При этом следует отметить, что в каждом кимберлитовом поле отмечаются отдельные трубки с высокими содержаниями эклогитового материала (за исключением трубок Верхнее-Мунского поля. Полученные данные по вероятному составу субстрата верхней мантии на основании распределения гранатов различного типа в концентрате кимберлитов позволяют сделать вывод о наличии латеральной петрографической неоднородности в пределах кимберлитовой провинции, которая фиксируется как на уровне отдельных полей, так и отдельных кустов трубок. Не исключено, что в некоторых случаях аномальный состав литосферы обусловлен избирательным захватом мантийного материала.

Литература

Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Новосибирск, 1974. 264 с.

Специус З.В., Серенко В.П. Состав континентальной верхней мантии и низов коры под Сибирской  платформой. М.: Наука, 1990. 272 с.

Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998, 555 с.

Dawson, J.B., 1980. Kimberlites and their xenoliths. Berlin: Springer-Verlag, 252 p.

Spetsius, Z.V., Taylor, L.A., Valley, J.W., DeAngelis, M.T., Spicuzza, M., Ivanov, A.S., and Banzeruk. V. I., 2008. Diamondiferous xenoliths from crustal subduction: garnet oxygen isotopes from the Nyurbinskaya pipe, Yakutia. Eur. Jour. Mineral., 20, 375-385.